借助其H桥设计,我们的电机驱动器为DC电机提供了强大而紧凑的解决方案,确保在各种电子项目中实现最佳性能。
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硬件概览
它是如何工作的?
H-Bridge 13 Click基于德州仪器的带电流调节的双H桥电机驱动器DRV8411A。三倍增电荷泵集成了所有电容器,并允许100%的占空比操作。输入和输出可以并联以驱动高电流的刷式直流电机。它还实现了电流传感和调节部分。内部电流镜像在IPROPI引脚上输出电流感知信息,无需大功率分流电阻,从而节省了板面积,降低了系统成本,并允许主机MCU检测电机停滞或负载条件的变化。四个螺丝端子连接电机,一个VM外部电源输入用于为电机供电。电机驱动器配备了多种保护功能,例如VM欠压锁定(UVLO)、自动恢复过流保护(OCP)、热关断(TSD)和故障指示。集成的电流调节功能基于VREF和xIPROPI设置,限制电机电流到预定义的最大值。在H桥驱动和制动/减速状
态期间,xIPROPI信号可以提供电流反馈到微控制器。可以通过板载的3.3V电源或VREF SEL跳线上的外部电压选择参考电压,默认选择3.3V。外部参考电压可以连接到VREF EXT头上。电机驱动器的全桥A和B的H桥控制输入由两个TS5A23157s供电,这是来自德州仪器的双10Ω SPDT模拟开关。这些单极双throw开关设计用于处理数字和模拟信号。它们具有低电荷注入、优异的ON电阻匹配和低总谐波失真。此开关的通常关闭IO端口由PCA9538A控制,这是来自NXP半导体的低电压8位IO端口,具有中断和复位功能。与负载电流成比例的模拟电流输出可通过选择74LVC1G3157GV.125中的一个通道来监测,这是来自Nexperia的10Ω单极双throw模拟开关。H-
Bridge 13 Clisk使用PCA9538A的标准2-Wire I2C接口与主机MCU通信,支持高达400KHz的快速模式。可以通过ADDR SEL跳线选择I2C地址,默认选择0。通过控制PCA9538A,您可以控制开关、PWM信号、全桥输入和电机驱动器本身。还可以通过I2C接口和中断INT引脚读取DRV8411A的故障指示器。可以通过PWM引脚和TS5A23157s开关控制电机的速度。可以通过PCA9538A和I2C接口选择一个桥接读取模拟电流输出。PCA9538A可以通过RST引脚进行复位。此Click板™可以通过PWR SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平。这样,既能使3.3V也能使5V能力的MCU正确使用通信线路。此外,此Click板™配备了一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。
功能概述
开发板
Clicker 2 for Kinetis 是一款紧凑型入门开发板,它将 Click 板™的灵活性带给您喜爱的微控制器,使其成为实现您想法的完美入门套件。它配备了一款板载 32 位 ARM Cortex-M4F 微控制器,NXP 半导体公司的 MK64FN1M0VDC12,两个 mikroBUS™ 插槽用于 Click 板™连接,一个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,一个 JTAG 程序员连接器以及两个 26 针头用于与外部电子设备的接口。其紧凑的设计和清晰、易识别的丝网标记让您能够迅速构建具有独特功能和特性
的小工具。Clicker 2 for Kinetis 开发套件的每个部分 都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。除了可以选择 Clicker 2 for Kinetis 的编程方式,使用 USB HID mikroBootloader 或外部 mikroProg 连接器进行 Kinetis 编程外,Clicker 2 板还包括一个干净且调节过的开发套件电源供应模块。它提供了两种供电方式;通过 USB Micro-B 电缆,其中板载电压调节器为板上每个组件提供适当的电压水平,或使用锂聚合物 电池通过板载电池连接器供电。所有 mikroBUS™ 本
身支持的通信方法都在这块板上,包括已经建立良好的 mikroBUS™ 插槽、重置按钮和几个用户可配置的按钮及 LED 指示灯。Clicker 2 for Kinetis 是 Mikroe 生态系统的一个组成部分,允许您在几分钟内创建新的应用程序。它由 Mikroe 软件工具原生支持,得益于大量不同的 Click 板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作的许多方面。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
ARM Cortex-M4
MCU 内存 (KB)
1024
硅供应商
NXP
引脚数
121
RAM (字节)
262144
你完善了我!
配件
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
Click board™ 原理图

一步一步来
项目组装
实时跟踪您的结果
应用程序输出
1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程。

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持
库描述
该库包含 H-Bridge 13 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
hbridge13_write_reg
- H-Bridge 13写寄存器函数。hbridge13_set_direction
- H-Bridge 13设置方向函数。hbridge13_get_an_voltage
- H-Bridge 13获取xIPROPI电压函数。
开源
代码示例
完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio。 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。
/*!
* @file main.c
* @brief H-Bridge 13 Click example
*
* # Description
* This example demonstrates the use of the H-Bridge 13 click board by
* driving the motor connected to OUT A and OUT B, in both directions with braking and freewheeling.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes the driver and performs the click default configuration.
*
* ## Application Task
* This example is driving a motor in both directions with changes in speed and
* motor braking and freewheeling in between.
*
* @author Stefan Ilic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "hbridge13.h"
static hbridge13_t hbridge13;
static log_t logger;
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
hbridge13_cfg_t hbridge13_cfg; /**< Click config object. */
/**
* Logger initialization.
* Default baud rate: 115200
* Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
* @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX
* are defined as HAL_PIN_NC, you will
* need to define them manually for log to work.
* See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
*/
LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
log_init( &logger, &log_cfg );
log_info( &logger, " Application Init " );
// Click initialization.
hbridge13_cfg_setup( &hbridge13_cfg );
HBRIDGE13_MAP_MIKROBUS( hbridge13_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( I2C_MASTER_ERROR == hbridge13_init( &hbridge13, &hbridge13_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
if ( HBRIDGE13_ERROR == hbridge13_default_cfg ( &hbridge13 ) )
{
log_error( &logger, " Default configuration." );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
for( uint8_t n_cnt = 0; n_cnt <= 100; n_cnt += 10 )
{
log_printf( &logger, " Motor in forward mode with speed of %d %% \r\n", ( uint16_t ) n_cnt );
hbridge13_set_direction( &hbridge13, HBRIDGE13_DIR_FORWARD, n_cnt );
Delay_ms( 1000 );
}
log_printf( &logger, " Motor brake is on \r\n" );
hbridge13_set_brake( &hbridge13 );
Delay_ms( 5000 );
for( uint8_t n_cnt = 0; n_cnt <= 100; n_cnt += 10 )
{
log_printf( &logger, " Motor in reverse with speed of %d %% \r\n", ( uint16_t ) n_cnt );
hbridge13_set_direction( &hbridge13, HBRIDGE13_DIR_REVERSE, n_cnt );
Delay_ms( 1000 );
}
log_printf( &logger, " Motor is coasting \r\n" );
hbridge13_set_coast( &hbridge13 );
Delay_ms( 5000 );
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END